降低生产成本、提供更高的效率、生产自动化和规模化上来克服这一缺点。

? 鉴于流水线生产技术的应用与工厂自动化程度的提高，可以大规

模的成批量的生产电机的零件，即高效又省时从而一定程度上节约了制作成本。

? 集成芯片的投入使用不但很好的的减少了电子线路的复杂性和发

生危险的概率，更是减少了投入人工的维护，使得检修与日常保养的工作量也减少了，这也从另一个角度降低了成本。而且电机日常工作性能更加稳定，可靠性也随之提高。

? 随着电子产品日渐趋向高度集成化微型化，对于控制器的要求也

就越来越严格，即单片机与DSP相继问世以来电机的控制也就更多样化。各公司也相继开发出了控制电机的专用集成芯片，所以在未来一定还会有多种多样的芯片问世，他们将会更加高度集成化，使用起来将会更加便捷。

? 虽然无刷直流电机有这样或是那样的优点，但是科技在发展，时

代在进步，虽然克服了机械换向所带来的一系列的问题，并不能说明他就是一直适用的。由于引入的位置传感器内嵌在机体内部，而且传感器的组成也是颇为复杂，无位置传感器检测转子位置信号的技术就被人们引入到无刷直流电机的领域中，而且现在有了相对成熟的反电动势法。相信未来电机结构会更加简单，检测转子位置信号的技术会越来多，方便实用。

通过上述叙述我们可以确定，想要使无刷直流电机在未来越来越的在民用领域中使用的话，那么就要从其结构、成本、体积等各发面研究，找出一个最佳方案，甚至有可能的话设计一款通用型。

第2章 无刷直流电机系统结构及工作原理

2.1 相比有刷直流电机无刷直流电机的主要特点

1. 因为是电子线路实现换向，所以就没有了机械换向时所产

生的机械磨损和火花的问题，由此工作寿命就得以延长。 2. 由于是电子换向线路，所以在一定的高温高压及环境比较

恶劣的情况下，可以从一定程度上减少来自外界的干扰，从而使得它具有较高的可靠性能，不用经常维护。 3. 转子损耗几乎没有，没有了机械换向的摩擦就一定程度上

削弱了震动，噪声问题也就随之解决。 4. 功率密度较高，定子绕组容易散热。

2.2 无刷直流电机的构成

和有刷直流电机一样无刷直流电机同样有转子和定子，不同的是有刷直流电机是将主磁极和电

图2-1 无刷直流电机主体图

刷安装在定子上，将电枢绕组安装在转子上。而无刷直流电机却恰好性反，它是将绕组装在了定子上，转子上装有永久磁钢。内部装有感受位置变化的霍尔元件，通过霍尔元件检测转子的位置变化，转换成电信号后将信号给到电子换向线路，然后顺序改变功率管的导通，实现电机的连续运转。综上所述，无刷直流电机由三部分组成分别是电机本体，转子位置传感器和电子换相线路，如图2-1，图2-2，图2-3所示

图2-2 无刷直流电机内部原理图

图2-3 无刷直流电机结构图

1.电机主体

众所周知，电机由定子和转子组成。定子部分就是指电机不运动的部分，基座、定子绕组，转子部分就是电机启动后在运转的那一部分，带有永磁体的铁心部分。

2.位置传感器

图2-4 位置传感器结构示意图

霍尔位置传感器也是由运动部分和静止部分组成，位置传感器定子和转子。定子是由霍尔元件按照一定的间隔平均的安装在位置传感器定子上，转子和电机主转子一同旋转来检测主转子位置。传感器转子每转过一对磁极（N S）转角，就相应的产生出与电机逻辑分配状态相对应的开关状态数，以此完成电机的一次换流全过程。 3. 电子换相

当定子绕组通电时，电流就会流经绕组，周围就会产生磁场。这个磁场会和转子永磁体产生的磁场形成一定的角度，就会产生相应的力矩。由位置传感器感受转子位置转换的电信号控制功率开关相应的流通，就会是绕组变换导通相，形成变化的磁场。这样就和转子永磁体产生的磁场始终形成一定的角度，产生连续的转矩，这样就是实现了定子电流随转子位置变化而做相应的变化。实现了电子换向线路代替机械换向。

2.3 工作原理